کوارک بالا

کوارک بالا (به انگلیسی: Up quark) (نماد : u)، سبک ترین نوع کوارک، نوعی ذره بنیادی و یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده ماده است. این کوارک به همراه کوارک پایین، نوترون (یک کوارک بالا، دو کوارک پایین) و پروتون (دو کوارک بالا، یک کوارک پایین) هسته اتم را می سازند. این کوارک جرو نسل اول ماده است، بار الکتریکی آن ۲⁄۳e+ و جرمی برابر ۷۰۰۰۲۲۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹♠۲٫۳+۰٫۷−۰٫۵ MeV/c۲ دارد. مانند سایر کوارک ها، کوارک بالا یک فرمیون بنیادی اسپین-۱⁄۲ است و با هر ۴ نیروی بنیادی برهم کنش دارد. پادذره آن پادکوارک بالا نامیده می شود (گاهی به آن کوارک پادبالا یا فقط پادبالا هم گفته می شود) که تنها تفاوتش با کوارک بالا در این است مه برخی از ویژگیهای آن مقدار برابر با علامت مخالف با کوارک بالا دارد.
کوارک پایین
ایزواسپین
مدل کوارک
مکانیک کوانتومی
نظریه پردازی مبنی بر وجود کوارک بالا (به همراه کوارک های پایین و شگفت ) در سال ۱۹۶۴ توسط موری گل-مان و جرج زویگ برای توضیح روش طبقه بندی راه هشت گانه هادرون ها پیشنهاد شد. این کوارک نخستین بار به صورت تجربی در سال ۱۹۶۸ در آزمایشگاه ملی شتاب دهنده اسلاک کشف شد.
در اوایل دوران پیدایش فیزیک ذرات (در نیمه اول قرن بیستم)، چنین پنداشته می شد که هادرون هایی مانند پروتون، نوترون و پیون ذرات بنیادی هستند. اما با کشف هادرون های جدید، باغ وحش ذرات از چند ذره در اوایل دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، در دهه ۱۹۵۰ به چند دوجین ذره گسترش یافت. رابطه میان هریک از این ذرات تا سال ۱۹۶۱ نامشخص بود تا اینکه در این سال موری گل-مانو یووال نیمان(هر یک به طور جداگانه) روش راه هشت گانه یا به عبارت فنی تر تقارن مزه (3)SU را برای طبقه بندی ذرات پیشنهاد دادند.
این طرح طبقه بندی هادرون ها را به چندقلوهای ایزواسپینی تقسیم می نمود اما پایه فیزیکی پشت این طبقه بندی، مشخص نبود. در سال ۱۹۶۴، گل-مانو جرج زویگ(مستقل از یکدیگر)، مدل کوارک را پیشنهاد دادند که در آن زمان تنها از کوارک بالا، پایین و شگفت تشکیل می شد.اما با اینکه مدل کوارک راه هشت گانه را توضیح می داد، هیچ گونه شواهد تجربی مبنی بر وجود آن در دست نبود تا اینکه در سال ۱۹۶۸ در آزمایشگاه ملی شتاب دهنده اسلاک، این اتفاق افتاد.آزمایش های پراکندگی ناکشسان ژرف نشان داد که پروتون زیرساختاری دارد و از سه ذره بنیادی دیگر تشکیل شده است و مدل کوارک را تایید نمود.ابتدا افراد در پذیرش این سه ذره به عنوان کوارک بی میل بودند و توصیف پارتون ریچارد فاینمن را ترجیح می دادند،اما با گذشت زمان نظریه کوارک مورد پذیرش قرار گرفت.